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用于降低负载点电感器轻载损耗的二维气隙技术
Two-Dimensional Gapping to Reduce Light-Load Loss of Point-of-Load Inductor
Ting Ge · Khai D. T. Ngo · Jim Moss · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
针对负载点（POL）变换器在轻载下因磁芯损耗和交流绕组损耗导致效率低的问题，本文提出了一种铁氧体磁芯的二维（2-D）气隙设计方法。该方法通过优化电感与负载电流的关系，有效降低了轻载下的电感器损耗，克服了传统阶梯气隙在截面积上的限制。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及充电桩产品线具有重要参考价值。在户用储能系统（如PowerStack）及充电桩的DC-DC变换环节中，轻载效率是衡量产品能效的关键指标。通过引入二维气隙磁芯设计，可以显著优化变换器在待机或轻载工况下的能效表现，提升产品的综合竞争力。建议研发团队在下一代高功率密度变换...
基于磁通平衡原理合成非隔离型DC-DC变换器的理论
A Theory to Synthesize Nonisolated DC–DC Converters Using Flux Balance Principle
Soumya Shubhra Nag · Ramanuja Panigrahi · Santanu K. Mishra · Avinash Joshi 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
本文提出了一种合成非隔离型DC-DC变换器的理论方法。该方法以电感上的基本磁通平衡方程为出发点，将磁通平衡方程转化为输入电压、电容电压和占空比的线性方程组，并通过有限集合选择系数来推导变换器拓扑。
解读: 该理论为阳光电源的研发团队提供了一种系统化的拓扑生成工具，有助于在光伏逆变器（如组串式逆变器中的升压电路）和储能系统（如PowerTitan、PowerStack中的DC-DC级）中探索更高效、高功率密度的非隔离拓扑。通过磁通平衡原理进行拓扑合成，可以优化变换器的占空比范围和应力分布，从而提升iSo...
基于电压转换比和规定要求的DC-DC变换器综合方法
Synthesis of DC–DC Converters From Voltage Conversion Ratio and Prescribed Requirements
Ramanuja Panigrahi · Santanu K. Mishra · Avinash Joshi · Khai D. T. Ngo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年12月
本文提出了一种针对特定电压转换比的系统化DC-DC变换器拓扑综合方法。该方法将增益导向的拓扑综合建模为围绕电感伏秒平衡方程的逆问题，通过两阶段过程筛选出最优拓扑方案，旨在满足特定应用场景下的性能需求。
解读: 该研究提出的拓扑综合方法对阳光电源的核心业务具有极高价值。在光伏组串式逆变器（DC-DC升压级）、储能系统（如PowerTitan/PowerStack中的双向DC-DC变换器）以及电动汽车充电桩的研发中，该方法能辅助工程师快速筛选出高效率、高功率密度的最优拓扑，缩短研发周期。特别是在应对不同光伏组...
准方波反激变换器的小信号等效电路模型
Small-Signal Equivalent Circuit Model of Quasi-Square-Wave Flyback Converter
Zhemin Zhang · Shuilin Tian · Khai D. T. Ngo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
在高频（兆赫兹级）下运行变换器可提升环路带宽并改善瞬态性能。然而，传统的连续导通模式（CCM）小信号模型在应用于准方波（QSW）变换器时，会导致主极点位置出现巨大偏差。本文旨在建立适用于QSW反激变换器的小信号等效电路模型，以解决高频设计中的建模失配问题。
解读: 该研究聚焦于高频准方波（QSW）变换器的建模，对于阳光电源的户用光伏逆变器及微型逆变器产品线具有参考价值。随着功率密度要求的不断提高，高频化是提升产品竞争力的关键。该模型有助于优化控制环路设计，提升瞬态响应速度，从而减小被动元件体积。建议研发团队关注该建模方法在提升轻载效率及减小EMI方面的潜力，并...
DC-DC变换器综合：一个逆问题
DC-DC Converter Synthesis: An Inverse Problem
Ramanuja Panigrahi · Santanu K. Mishra · Avinash Joshi · Khai D. T. Ngo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
本文探讨了DC-DC变换器的逆向设计问题，即根据给定的电压增益表达式反向合成变换器拓扑。文章提出了一种基于磁通平衡原理的数学方法，作为一种新型的变换器拓扑综合工具，为电力电子电路的创新设计提供了理论支撑。
解读: 该研究提出的拓扑综合方法对阳光电源的研发具有重要参考价值。在光伏组串式逆变器和储能变流器（如PowerTitan、ST系列PCS）中，DC-DC升压/双向变换级是核心环节。通过该数学方法，研发团队可以更高效地推导出满足特定电压增益需求的新型拓扑，从而优化变换效率、降低功率器件应力并提升功率密度。建议...
具有显著交流磁通的电感设计
Design of Inductors With Significant AC Flux
Zhemin Zhang · Khai D. T. Ngo · Jeff L. Nilles · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
本文提出了一种针对存在显著磁芯损耗的电感或耦合电感的设计方法，旨在实现最小磁芯体积。研究发现，商业化环形、ER及PQ磁芯的几何常数（Kgac）与磁芯体积呈幂函数关系，从而将总损耗直接表达为磁芯体积的函数，为高效率电感设计提供了优化路径。
解读: 电感是阳光电源光伏逆变器（如组串式SG系列）和储能变流器（如PowerTitan系列PCS）中核心的磁性元件。该文献提出的Kgac设计方法能够有效优化高频磁性元件的体积与损耗，对于提升逆变器功率密度、降低整机温升具有直接指导意义。建议研发团队在设计高频DC-DC变换器及储能PCS时，引入该方法进行磁...
碳化硅功率模块中的磁集成电流平衡技术
Magnetic Integration Into a Silicon Carbide Power Module for Current Balancing
Zichen Miao · Yincan Mao · Guo-Quan Lu · Khai D. T. Ngo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
针对并联芯片阈值电压不匹配导致的电流不平衡与可靠性下降问题，本文提出了一种利用反向耦合电感与驱动源电阻的被动平衡方法。通过在功率模块内部集成耦合电感，有效降低了开关过程中的电流峰值不平衡与开关损耗差异，提升了碳化硅功率模块的可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式光伏逆变器及PowerTitan系列大功率储能变流器（PCS）具有重要意义。随着碳化硅（SiC）器件在高性能逆变器中的广泛应用，并联芯片的电流均衡是提升模块功率密度与可靠性的关键。通过在模块内部实现磁集成，可优化大电流并联方案的布局，降低寄生参数影响，从而提升产品在高温、高频...
串联谐振Buck变换器——可行性论证
Series-Resonator Buck Converter—Viability Demonstration
Cong Tu · Rengang Chen · Khai D. T. Ngo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
本文提出了一种通过在串联电容Buck变换器中引入谐振槽路实现的串联谐振Buck变换器。该拓扑实现了所有开关管的零电压开通（ZVS）及低侧开关管的零电流关断（ZCS），有效提升了转换效率。尽管谐振槽路会增加额外损耗并提高低侧开关管的电压应力，但其在提升功率密度方面具有潜力。
解读: 该拓扑通过软开关技术优化了Buck变换器的效率，对阳光电源的组串式逆变器及户用光伏逆变器中的DC-DC升压级具有参考价值。随着光伏系统对功率密度和效率要求的不断提升，该谐振技术可用于优化DC-DC转换模块的体积与热设计。建议研发团队评估该拓扑在高压输入场景下的电压应力表现，并结合SiC/GaN宽禁带...
一种利用集总回路模型优化感应电能传输线圈效率与杂散磁场的快速方法
A Fast Method to Optimize Efficiency and Stray Magnetic Field for Inductive-Power-Transfer Coils Using Lumped-Loops Model
Ming Lu · Khai D. T. Ngo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
感应电能传输（IPT）中线圈的设计直接影响系统效率与杂散磁场。传统的帕累托前沿优化方法依赖大量三维有限元仿真，耗时巨大。本文提出一种基于集总回路模型的快速优化方法，在保证精度的前提下大幅提升了线圈参数扫描与多目标优化效率。
解读: 该研究提出的快速优化算法对阳光电源的电动汽车充电桩业务具有参考价值。在无线充电技术（IPT）的研发中，线圈的电磁兼容性（EMC）与传输效率是核心难点。通过集总回路模型替代繁琐的有限元仿真，研发团队可显著缩短无线充电模块的迭代周期，降低杂散磁场设计难度。建议将此方法集成至iSolarCloud的仿真辅...
非均匀磁场下铁氧体瞬态磁芯损耗的SPICE仿真
Transient Core-Loss Simulation for Ferrites With Nonuniform Field in SPICE
Han Cui · Khai D. T. Ngo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年1月
本文提出了一种在LTspice中进行磁芯损耗仿真的子电路建模方法。该模型实现了有限元分析（FEA）瞬态求解器中使用的动态磁芯损耗模型，从而在时域内为铁氧体材料提供等效仿真结果。通过应用“擦除规则”（wipe-out rule），该方法能够准确模拟瞬态过程中的磁芯损耗。
解读: 该研究对于阳光电源的核心电力电子产品（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器）具有重要价值。在这些产品的高频磁性元件设计中，精确的磁芯损耗建模是提升整机效率和热设计的关键。通过将FEA级别的动态损耗模型引入SPICE仿真，研发团队可以在设计阶段更准确地预测磁...
感应电能传输线圈利兹线屏蔽层的电路模型与快速优化
Circuit Models and Fast Optimization of Litz Shield for Inductive-Power-Transfer Coils
Ming Lu · Khai D. T. Ngo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年5月
本文针对感应电能传输（IPT）系统，提出了一种利兹线屏蔽层技术。相比传统的金属板或环形屏蔽，利兹线屏蔽层通过均匀分布屏蔽电流，有效降低了杂散磁场并减少了屏蔽损耗。文章建立了相应的电路模型，并提出了快速优化方法以提升系统效率。
解读: 该技术主要应用于无线充电领域，与阳光电源的电动汽车充电桩业务具有潜在相关性。随着大功率无线充电技术的发展，如何降低金属外壳的涡流损耗并提升电磁兼容性（EMC）是关键挑战。利兹线屏蔽技术可优化充电桩内部功率模块的电磁环境，减少发热，提升系统效率。建议研发团队关注该技术在车载无线充电及高频功率传输中的应...
串联谐振Buck变换器的稳态分析
Steady-State Analysis of Series-Resonator Buck Converter
Cong Tu · Rengang Chen · Khai D. T. Ngo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文研究了一种通过在串联电容Buck变换器中引入谐振槽路而形成的串联谐振Buck（SRB）变换器。该拓扑实现了开关管的零电压开通（ZVS）和低侧开关管的零电流关断（ZCS），有效降低了开关损耗。文章重点建立了SRB变换器的稳态数学模型，分析了其工作特性。
解读: 该拓扑通过软开关技术显著提升了DC-DC变换效率，对阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统（如PowerStack）中的DC-DC级具有重要参考价值。随着功率密度的提升需求，采用该类谐振拓扑可有效减小磁性元件体积，并配合SiC/GaN宽禁带半导体进一步降低损耗。建议研发团队评估该拓扑在小功率高效率DC-...
串串型感应电能传输中线圈的系统化设计以实现功率传输能力与效率
Systematic Design of Coils in Series–Series Inductive Power Transfer for Power Transferability and Efficiency
Ming Lu · Khai D. T. Ngo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
感应电能传输（IPT）系统的高效运行依赖于线圈的高品质因数。传统设计常导致线圈体积庞大且制造复杂。本文提出了一种串串型感应电能传输系统中线圈的系统化设计方法，旨在优化线圈参数，在保证功率传输能力的同时提升系统效率，并简化制造工艺。
解读: 该研究聚焦于无线电能传输（IPT）技术，与阳光电源现有的电动汽车充电桩业务具有一定的技术关联性。虽然目前阳光电源的充电桩产品主要以有线快充为主，但随着无线充电技术在乘用车及重卡自动充电场景的潜在应用，该线圈优化设计方法可作为未来技术储备。建议研发团队关注该方法在提升充电效率和降低线圈体积方面的潜力，...
阈值电压不匹配下并联MOSFET峰值电流的被动均衡
Passive Balancing of Peak Currents Between Paralleled MOSFETs With Unequal Threshold Voltages
Yincan Mao · Zichen Miao · Chi-Ming Wang · Khai D. T. Ngo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年5月
本文针对由单一驱动器驱动的两个并联MOSFET，因阈值电压（Vth）不匹配导致开关峰值电流差异显著的问题，提出了一种被动均衡方法。该方法通过在每个MOSFET支路串联电感和电阻，在几乎不增加损耗的前提下实现电流跟踪，无需额外的传感器或反馈控制，简化了驱动设计。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务至关重要。在组串式逆变器和PowerTitan/PowerStack等大功率储能变流器（PCS）中，为了实现高功率密度，常需大量MOSFET/IGBT并联。该被动均衡方案无需复杂传感器，能有效解决并联器件电流不均导致的局部过热和可靠性问题，显著降低驱动电路设计难度。建议研发...
新型可调压电变压器及其在DC-DC变换器中的应用
New Tunable Piezoelectric Transformers and Their Application in DC–DC Converters
Mudit Khanna · Rolando Burgos · Qiong Wang · Khai D. T. Ngo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年12月
本文介绍了一种新型可调压电变压器（TPT），并展示了其在DC-DC变换器中的应用。传统压电变压器多用于高压低功率场景，而新型径向压电变压器则拓展了其在高功率AC-DC和DC-DC降压转换中的应用潜力。
解读: 压电变压器（PT）技术作为一种高功率密度、电磁干扰小的功率变换方案，在学术界具有探索价值。对于阳光电源而言，目前光伏逆变器和储能PCS的核心功率变换仍以磁性元件（电感、变压器）为主，压电技术在耐受高功率、长期可靠性及成本控制方面尚处于实验室阶段。建议研发团队关注其在辅助电源或小功率驱动电路中的应用潜...
用于中压功率模块电场抑制的非线性电阻聚合物-纳米颗粒复合涂层表征
Characterization of a Nonlinear Resistive Polymer-Nanoparticle Composite Coating for Electric Field Reduction in a Medium-Voltage Power Module
Zichen Zhang · Khai D.T. Ngo · Guo-Quan Lu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
中压碳化硅（SiC）功率器件在电网应用中潜力巨大，但其高阻断电压和小型化设计对绝缘方案提出了挑战。本文首次表征并验证了一种非线性电阻聚合物-纳米颗粒复合涂层，该涂层能有效降低功率模块中的高电场强度，为提升中压电力电子设备的绝缘可靠性提供了创新方案。
解读: 该技术对阳光电源的中压光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要意义。随着系统电压等级向1500V甚至更高迈进，功率模块的绝缘设计是提升功率密度和可靠性的核心。该非线性涂层技术可有效优化模块内部电场分布，降低局部放电风险，有助于减小模块体积，提升产品功率密度。建议研发团队关注该材...
基于混合电子嵌入式变压器的直流变压器
EET-DCX）：一种新型软开关直流变压器系列
Yuliang Cao · Khai D. T. Ngo · Dong Dong · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文提出了一种电子嵌入式变压器（EET）概念，通过集成全桥结构，实现了高频、高功率的固定增益隔离式直流-直流转换（DCX）。该方案支持EET单元并联运行，具备天然的均流特性。此外，梯形电流调制技术可有效降低变压器的均方根电流。
解读: EET-DCX拓扑在提升功率密度和效率方面具有显著潜力，高度契合阳光电源PowerTitan和PowerStack等储能系统对高效率DC-DC变换的需求。其天然的并联均流特性非常适合模块化储能架构，有助于简化大功率PCS的并联控制逻辑，降低系统复杂性。建议研发团队关注该拓扑在提升储能变流器功率密度及...
用于220-W/in³功率组件温度与噪声管理的DBC开关模块
DBC Switch Module for Management of Temperature and Noise in 220-W/in3 Power Assembly
Jong-Won Shin · Woochan Kim · Khai D. T. Ngo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年3月
本文提出了一种将半导体芯片集成在直接覆铜（DBC）基板上的开关模块，旨在实现高噪声鲁棒性与低热阻。通过导体间的负耦合及2.89-nH共源电感的紧凑布局，有效消除了420-A/μs电流变化率引起的自导通现象。该DBC基板提供了2.35-°C/W的结壳热阻，显著提升了功率组件的散热性能与电磁兼容性。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）具有极高的应用价值。随着功率密度不断提升，散热与电磁干扰（EMI）成为核心瓶颈。该模块通过优化DBC布局降低共源电感，能有效抑制高频开关下的电压尖峰与自导通，提升系统可靠性。建议研发团队在下一代高功率密度P...
驱动感性负载的级联Buck-Boost功率放大器母线电压控制
Bus Voltage Control of Cascaded Buck–Boost Power Amplifier Driving Inductive Load With 2.3-kW Peak Power
Jong-Won Shin · Milisav Danilovic · Yincan Mao · Khai D. T. Ngo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年5月
本文研究了级联Buck-Boost功率放大器中母线电容电压的控制方法，旨在实现感性负载电流的精确整形。针对低阻尼感性负载固有的不稳定性，文章提出了一种前级Buck变换器的电压模式控制策略，以提升开关模式变换器在驱动感性负载时的功率密度与转换效率。
解读: 该研究涉及的级联Buck-Boost拓扑及感性负载电流控制技术，对阳光电源的储能变流器（PCS）及电动汽车充电桩业务具有参考价值。在储能系统（如PowerTitan系列）中，针对电感电流的精确控制是提升功率响应速度与效率的关键。此外，该技术在充电桩的功率模块设计中，有助于优化高频开关下的动态响应，提...
一种采用烧结银中间层的双面冷却SiC MOSFET功率模块：设计、仿真、制造与性能表征
A Double-Side Cooled SiC MOSFET Power Module With Sintered-Silver Interposers: I-Design, Simulation, Fabrication, and Performance Characterization
Chao Ding · Heziqi Liu · Khai D. T. Ngo · Rolando Burgos 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文提出了一种用于电驱动逆变器的平面双面冷却功率模块。针对传统刚性互连带来的可靠性问题，采用多孔烧结银中间层技术。通过设计、仿真、制造及性能表征，验证了该结构在降低封装寄生电感、提升散热能力及增强模块可靠性方面的优势。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统具有极高价值。随着高功率密度需求提升，SiC器件的应用已成趋势，双面冷却技术能显著降低热阻并提升功率密度，直接助力提升逆变器和PCS的效率与体积比。此外，烧结银互连技术能有效解决高频开关下的热疲劳问题，提升产品在极端工...
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